JP7250102B1 - Vehicle driving support device - Google Patents
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Abstract
【課題】車両走行支援によって自車両の乗り心地が悪化することを抑制することができる車両走行支援装置を得る。
【解決手段】目標決定部12は、対象車速情報に基づいて、目標速度vtgt及び目標距離d*を算出する。計画生成部13は、目標速度vtgt及び目標距離d*に基づいて、3段移動平均フィルタ130を用いて、距離計画dplan及び速度計画vplanを生成する。3段移動平均フィルタ130は、第1移動平均フィルタ131、第2移動平均フィルタ132、及び第3移動平均フィルタ133が順に直列に接続されているフィルタである。車両制御部14は、距離計画dplan及び速度計画vplanに基づいて、自車両VOに対する加速度指令arefを生成する。
【選択図】図3
A vehicle driving support device capable of suppressing deterioration of ride comfort of a vehicle due to vehicle driving support.
A target determination unit (12) calculates a target speed ( vtgt) and a target distance (d *) based on target vehicle speed information. The plan generator 13 uses a three-stage moving average filter 130 to generate a distance plan d plan and a speed plan v plan based on the target speed v tgt and the target distance d * . The three-stage moving average filter 130 is a filter in which a first moving average filter 131, a second moving average filter 132, and a third moving average filter 133 are connected in series in order. The vehicle control unit 14 generates an acceleration command a ref for the own vehicle VO based on the distance plan d plan and the speed plan v plan .
[Selection drawing] Fig. 3
Description
本開示は、車両走行支援装置に関する。 The present disclosure relates to a vehicle driving support device.
従来の車両制御システムでは、合流車線上の自車両と本線車線上の他車両との車間距離及び他車両の速度に基づいて、自車両の目標速度が算出される。さらに、算出された目標速度に基づいて、自車両の駆動装置及び制動装置が制御される(例えば、特許文献1参照)。 In the conventional vehicle control system, the target speed of the own vehicle is calculated based on the inter-vehicle distance between the own vehicle on the merging lane and the other vehicle on the main lane and the speed of the other vehicle. Further, based on the calculated target speed, the driving device and the braking device of the own vehicle are controlled (see, for example, Patent Document 1).
上記の従来の車両制御システムでは、車間距離が目標距離となるまでの目標速度の時間変化が加速、等速、及び減速の組合せにより算出されるが、加速度の微分値であるジャークは考慮されない。そのため、自車両の実際の速度が、目標速度を忠実に追従した場合、自車両に過剰なジャークが発生して、自車両の乗り心地が悪化するおそれがある。 In the conventional vehicle control system described above, the change in target speed over time until the vehicle-to-vehicle distance reaches the target distance is calculated by combining acceleration, constant velocity, and deceleration, but jerk, which is a differential value of acceleration, is not considered. Therefore, when the actual speed of the own vehicle faithfully follows the target speed, excessive jerk occurs in the own vehicle, which may deteriorate the ride comfort of the own vehicle.
本開示は、上記のような課題を解決するために為されたものであり、車両走行支援によって自車両の乗り心地が悪化することを抑制することができる車両走行支援装置を得ることを目的とする。 The present disclosure has been made to solve the above problems, and an object thereof is to obtain a vehicle driving support device capable of suppressing deterioration of the ride comfort of the own vehicle due to the vehicle driving support. do.
本開示に係る車両走行支援装置は、対象車両の速度に関する対象車速情報に基づいて、自車両の目標速度と、自車両と対象車両との車間距離の目標値である目標距離とを算出する目標決定部、目標距離に基づいて、自車両が目標距離に到達するまでの車間距離の時間変化である距離計画を生成するとともに、目標速度及び目標距離に基づいて、自車両が目標距離に到達するまでの自車両の速度の時間変化である速度計画を生成する計画生成部、及び距離計画及び速度計画に基づいて、自車両に対する加速度指令を生成し、生成された加速度指令を自車両の駆制動制御装置に与える車両制御部を備え、計画生成部は、第1移動平均フィルタ、第2移動平均フィルタ、及び第3移動平均フィルタが順に直列に接続されているフィルタである3段移動平均フィルタを用いて距離計画及び速度計画を生成する。 A vehicle driving support device according to the present disclosure calculates a target speed of a subject vehicle and a target distance, which is a target value of the inter-vehicle distance between the subject vehicle and the subject vehicle, based on target vehicle speed information regarding the speed of the subject vehicle. A determining unit generates a distance plan, which is a change in inter-vehicle distance over time until the own vehicle reaches the target distance, based on the target distance, and based on the target speed and the target distance, the own vehicle reaches the target distance. A plan generation unit that generates a speed plan that is the time change of the speed of the own vehicle up to and based on the distance plan and the speed plan, generates an acceleration command for the own vehicle, and applies the generated acceleration command to the driving and braking of the own vehicle. A vehicle control unit provided to the control device is provided, and the plan generation unit uses a three-stage moving average filter, which is a filter in which a first moving average filter, a second moving average filter, and a third moving average filter are connected in series in order. is used to generate distance and velocity plans.
本開示に係る車両走行支援装置によれば、車両走行支援によって自車両の乗り心地が悪化することを抑制することができる。 According to the vehicle driving assistance device according to the present disclosure, it is possible to suppress deterioration of the ride comfort of the own vehicle due to the vehicle driving assistance.
以下、実施の形態について、図面を参照して説明する。
実施の形態1.
図1は、実施の形態1に係る車両走行支援装置が適用される道路、自車両、及び対象車両を示す第1の模式図である。図1は、道路RDを上方から見た図である。道路RDは、片側2車線の道路であり、第1車線L1及び第2車線L2を有している。第1車線L1と第2車線L2とは互いに隣接している。
Embodiments will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 is a first schematic diagram showing a road, an own vehicle, and a target vehicle to which a vehicle driving support system according to
自車両VOは、第1車線L1を走行している。対象車両VTは、自車両VOよりも前方において、第1車線L1を走行している。つまり、対象車両VTは、自車両VOに対して先行している車両である。図示しないが、複数の車両が自車両VOの前方を走行している場合、複数の車両のうち、自車両VOとの間の距離が最も短い車両が対象車両VTとして選択される。 The host vehicle VO is traveling on the first lane L1. The target vehicle VT is traveling on the first lane L1 ahead of the own vehicle VO. That is, the target vehicle VT is a vehicle that is ahead of the own vehicle VO. Although not shown, when a plurality of vehicles are running in front of the own vehicle VO, the vehicle with the shortest distance to the own vehicle VO is selected as the target vehicle VT from among the plurality of vehicles.
図2は、実施の形態1に係る車両走行支援装置が適用される道路RD、自車両VO、及び対象車両VTを示す第2の模式図である。図2には、第1車線L1を走行している自車両VOが、第2車線L2に移動しようとしている様子が示されている。対象車両VTは、自車両VOの前方又は後方において、第2車線L2を走行している。つまり、対象車両VTは、自車両VOに対して自車両VOが走行している車線の隣の車線を先行している車両である。図示しないが、複数の車両が第2車線L2を走行している場合、複数の車両のうち、自車両VOとの間の距離が最も短い車両が対象車両VTとして選択される。 FIG. 2 is a second schematic diagram showing the road RD, own vehicle VO, and target vehicle VT to which the vehicle driving support system according to the first embodiment is applied. FIG. 2 shows a state in which the own vehicle VO traveling on the first lane L1 is about to move to the second lane L2. The target vehicle VT is traveling on the second lane L2 in front of or behind the own vehicle VO. In other words, the target vehicle VT is a vehicle leading the own vehicle VO in a lane adjacent to the lane in which the own vehicle VO is traveling. Although not shown, when a plurality of vehicles are traveling on the second lane L2, the vehicle with the shortest distance to the own vehicle VO is selected as the target vehicle VT from among the plurality of vehicles.
図3は、実施の形態1に係る車両制御装置の構成を示すブロック図である。図3の車両制御装置は、車両走行支援装置10、車両検出センサ20、速度センサ30、及び駆制動制御装置40を有している。
3 is a block diagram showing the configuration of the vehicle control device according to
車両走行支援装置10は、機能ブロックとして、情報取得部11、目標決定部12、計画生成部13、及び車両制御部14を備えている。
The vehicle
情報取得部11は、車両検出センサ20から距離情報及び相対速度情報と取得するとともに、速度センサ30から自車速情報を取得する。距離情報は、車間距離dに関する情報である。車間距離dは、自車両VOと対象車両VTとの間の距離である。相対速度情報は、相対速度vrelに関する情報である。相対速度vrelは、自車両VOに対する対象車両VTの速度である。自車速情報は、自車両VOの速度vに関する情報である。
The
情報取得部11は、距離情報を車両制御部14に出力し、相対速度情報を目標決定部12に出力する。また、情報取得部11は、自車速情報を目標決定部12及び車両制御部14のそれぞれに出力する。
The
車両検出センサ20は、対象車両VTを検出する。車両検出センサ20は、車間距離d及び相対速度vrelをそれぞれ算出する。車両検出センサ20は、距離情報及び相対速度情報を車両走行支援装置10に出力する。
The
より具体的に述べると、車両検出センサ20は、例えば、レーダ光を自車両VOの前方に放射し、対象車両VTによって反射されたレーダ光を反射光として受信する。車両検出センサ20は、レーダ光を放射した時刻と反射光を受信した時刻との差分時間ΔTを計測する。車両検出センサ20は、計測された差分時間ΔTとレーダ光の速度cとを乗算することにより、自車両VOと対象車両VTとの車間距離dを算出する。また、車両検出センサ20は、反射光に含まれているドップラー周波数fdopを算出し、算出されたドップラー周波数fdopに基づいて、相対速度vrelを算出する。
More specifically, the
速度センサ30は、自車両VOの速度vを検出する。速度センサ30は、検出された自車両VOの速度vに関する自車速情報を車両走行支援装置10に出力する。
The
車両走行支援装置10は、車間距離dが目標距離d*となるように、加速度指令arefを生成する。目標距離d*は、車間距離dの目標値である。加速度指令arefは、駆制動制御装置40に与えられる。駆制動制御装置40は、車両走行支援装置10から出力された加速度指令arefに基づいて、自車両VOの駆動装置及び制動装置を制御する。
The vehicle
目標決定部12は、情報取得部11から自車速情報及び相対速度情報を取得する。目標決定部12は、自車速情報及び相対速度情報に基づいて、対象車速情報を算出する。対象車速情報は、対象車両VTの速度に関する情報である。対象車両VTの速度は、自車両VOの速度vと相対速度vrelとの和である。目標決定部12は、対象車速情報に基づいて、目標速度vtgtを算出する。言い換えると、目標決定部12は、対象車両VTの速度を自車両VOの目標速度vtgtに設定する。目標速度vtgtは、以下の式(1)により与えられる。
The
また、目標決定部12は、対象車速情報に基づいて、目標距離d*を算出する。言い換えると、目標決定部12は、目標速度vtgtに基づいて、目標距離d*を算出する。目標距離d*は、以下の式(2)又は式(3)により与えられる。
Also, the
式(2)及び式(3)において、Thwは車間時間であり、Dstopは停車距離である。車間時間Thwとしては、1~2秒の範囲の値が用いられる。例えば、車間時間Thwは、自車両VOに実装されたスイッチを自車両VOの運転者が操作することにより設定される。停車距離Dstopは、対象車両VTが停車したときの目標距離d*である。停車距離Dstopは、目標決定部12の内部メモリに格納されていてもよいし、車両制御装置の外部から与えられてもよい。また、停車距離Dstopは、自車両VOの運転者によって設定されてもよい。
In equations (2) and (3), T hw is the headway time and D stop is the stopping distance. A value in the range of 1 to 2 seconds is used as the headway time T hw . For example, the inter-vehicle time T hw is set by the driver of the vehicle VO operating a switch mounted on the vehicle VO. The stop distance D stop is the target distance d * when the target vehicle VT stops. The stopping distance D stop may be stored in the internal memory of the
図1に示したように、対象車両VTが自車両VOに対して先行している車両である場合、目標距離d*は式(2)のように正の値として設定される。図2に示したように、自車両VOが隣の車線に移動するとき、対象車両VTの位置が自車両VOの位置の前方になるように自車両VOが制御された場合、目標距離d*は式(2)のように正の値として設定される。 As shown in FIG. 1, when the target vehicle VT is a vehicle that is ahead of the own vehicle VO, the target distance d * is set as a positive value as shown in Equation (2). As shown in FIG. 2, when the own vehicle VO moves to the next lane, when the own vehicle VO is controlled so that the position of the target vehicle VT is in front of the position of the own vehicle VO, the target distance d * is set as a positive value as in equation (2).
自車両VOが隣の車線に移動するとき、対象車両VTの位置が自車両VOの位置の後方になるように自車両VOが制御された場合、目標距離d*は式(3)のように負の値として設定される。 When the own vehicle VO moves to the next lane, if the own vehicle VO is controlled so that the position of the target vehicle VT is behind the position of the own vehicle VO, the target distance d * is given by equation (3). Set as a negative value.
目標決定部12は、目標速度vtgt及び目標距離d*を計画生成部13に出力する。
The
計画生成部13は、目標距離d*に基づいて、距離計画dplanを生成するとともに、目標速度vtgt及び目標距離d*に基づいて、速度計画vplanを生成する。距離計画dplanは、自車両VOが目標距離d*に到達するまでの車間距離dの時間変化である。速度計画vplanは、自車両VOが目標距離d*に到達するまでの自車両の速度vの時間変化である。計画生成部13は、距離計画dplan及び速度計画vplanを車両制御部14に出力する。
The
以下、計画生成部13による距離計画dplanの生成処理について、より具体的に述べる。以下の式(4)に示すように、車間距離初期値d0と目標距離初期値d*
0との偏差d0-d*
0から0へのステップ入力として、入力距離dinを定義する。ここで、tは時刻であり、t=0は、ステップ入力が開始される時刻である。
The process of generating the distance plan d plan by the
計画生成部13は、3段移動平均フィルタ130を有している。3段移動平均フィルタ130はデジタルフィルタである。3段移動平均フィルタ130の伝達関数は、Fd(s)と表される。計画生成部13は、入力距離dinを3段移動平均フィルタ130に入力し、その出力として、Fd(s)dinを取得する。
The
図4は、3段移動平均フィルタ130を示すブロック図である。3段移動平均フィルタ130は、第1移動平均フィルタ131、第2移動平均フィルタ132、及び第3移動平均フィルタ133が順に直列に接続されているフィルタである。3段移動平均フィルタ130の伝達関数Fd(s)は、以下の式(5)により表される。sはラプラス演算子である。
FIG. 4 is a block diagram showing the three-stage moving
式(5)において、F1d(s)は、第1移動平均フィルタ131の伝達関数、F2d(s)は、第2移動平均フィルタ132の伝達関数、F3d(s)は、第3移動平均フィルタ133の伝達関数である。
In Equation (5), F 1d (s) is the transfer function of the first moving
計画生成部13は、以下の式(6)に示すように、Fd(s)dinと目標距離d*とから、距離計画dplanを算出する。
The
第1移動平均フィルタ131の時定数は、第1時定数τ1dである。第2移動平均フィルタ132の時定数は、第2時定数τ2dである。第3移動平均フィルタ133の時定数は、第3時定数τ3dである。
The time constant of the first moving
車間距離dは、ステップ入力の時刻から(τ1d+τ2d+τ3d)後に目標距離d*に到達する。 The inter-vehicle distance d reaches the target distance d * after (τ 1d +τ 2d +τ 3d ) after the step input time.
計画生成部13は、以下の式(7)に示すように、目標速度vtgtからFd(s)dinの微分値を差し引くことにより、速度計画vplanを算出する。
The
車両制御部14は、情報取得部11から、距離情報及び自車速情報を取得する。車両制御部14は、計画生成部13から、距離計画dplan及び速度計画vplanを取得する。車両制御部14は、距離計画dplan及び速度計画vplanに基づいて、自車両VOに対する加速度指令arefを生成する。
The
より具体的に述べると、車両制御部14は、以下の式(8)に示すように、車間距離dと距離計画dplanとの偏差d-dplanと、速度計画vplanと自車両VOの速度vとの偏差vplan-vとから、加速度指令arefを生成する。
More specifically, the
なお、車両制御部14は、以下の式(9)に基づいて加速度指令arefを算出してもよい。
Note that the
式(9)において、Kspは比例ゲインであり、Ksiは積分ゲインである。比例ゲインKsp及び積分ゲインKsiは、それぞれ自車両VOの速度vを制御するためのゲインである。 In equation (9), K sp is the proportional gain and K si is the integral gain. The proportional gain K sp and the integral gain K si are gains for controlling the speed v of the own vehicle VO.
車両制御部14は、生成された加速度指令arefを自車両VOの駆制動制御装置40に与える。
The
図5は、比較例としての車両制御装置の動作を説明するための図である。図5には、自車両VOの速度vsよりも速い速度VHで走行している対象車両に対して、目標距離に到達するまでの目標速度vtgtの時間変化が示されている。第1の面積S1と第2の面積S2との差分S1-S2が、目標距離に到達するのに必要な車間距離の変動量である。図5に示したように、比較例の制御装置は、加速、等速、及び減速の組合せにより自車両VOを目標距離に到達させる。 FIG. 5 is a diagram for explaining the operation of a vehicle control device as a comparative example. FIG. 5 shows the change over time of the target speed vtgt until the target vehicle, which is traveling at a speed VH higher than the speed vs of the own vehicle VO, reaches the target distance. The difference S1-S2 between the first area S1 and the second area S2 is the inter-vehicle distance variation required to reach the target distance. As shown in FIG. 5, the control device of the comparative example causes the own vehicle VO to reach the target distance by a combination of acceleration, constant velocity, and deceleration.
しかし、この比較例では、加速度の微分値であるジャークは考慮されていない。そのため、走行制御部が目標速度vtgtを正確に追従すると、過剰なジャークが発生し、自車両VOの乗り心地が悪化してしまう。 However, in this comparative example, jerk, which is a differential value of acceleration, is not considered. Therefore, when the travel control unit accurately follows the target speed v_tgt , excessive jerk occurs and the ride comfort of the own vehicle VO deteriorates.
一方、走行制御部が目標速度vtgtに対して緩やかに追従すると、過剰なジャークの発生が抑制されるものの、車間距離dが目標距離となるまでの走行距離が増加してしまう。例えば、高速道路においては、合流区間の長さは決まっているので、合流までの走行距離が増加すると、合流が困難となることがある。 On the other hand, when the travel control unit moderately follows the target speed vtgt , the occurrence of excessive jerk is suppressed, but the travel distance until the inter-vehicle distance d reaches the target distance increases. For example, on an expressway, since the length of a merging section is fixed, merging may become difficult if the traveling distance to the merging increases.
図6は、図4の3段移動平均フィルタ130の動作を説明するための第1の図である。
FIG. 6 is a first diagram for explaining the operation of the 3-stage moving
図6の上段には、入力距離dinを3段移動平均フィルタ130に入力したときの第1移動平均フィルタ131の出力F1d(s)dinが示されている。出力F1d(s)dinは、車間距離dに対応している。入力距離dinは、車間距離dを40mから20mへ変更する場合のステップ入力である。図6の下段には、出力F1d(s)dinに対応する自車両VOの速度vが示されている。ここでは、第1時定数τ1dは6秒、第2時定数τ2dは4秒、第3時定数τ3dは1秒にそれぞれ設定されている。
The upper part of FIG. 6 shows the output F 1d (s)d in of the first moving
車間距離dは、時刻t0から一定の割合で減少し、6秒後、即ち、τ1d秒後の時刻t4において目標距離d*である20mに到達する。また、自車両VOの速度vは、時刻t0において、20m/sから24m/sに変化し、6秒後の時刻t4において、24m/sから20m/sに変化する。このように、第1移動平均フィルタ131の出力における自車両VOの速度vは、パルス波形となる。
The inter-vehicle distance d decreases at a constant rate from time t 0 and reaches the target distance d * of 20 m at time t 4 after 6 seconds, that is, after τ 1d seconds. Also, the speed v of the own vehicle VO changes from 20 m/s to 24 m/s at time t0 , and changes from 24 m/s to 20 m/s at time t4 after 6 seconds. Thus, the velocity v of the own vehicle VO in the output of the first moving
図7は、図4の3段移動平均フィルタ130の動作を説明するための第2の図である。
FIG. 7 is a second diagram for explaining the operation of the 3-stage moving
図7の上段には、入力距離dinを3段移動平均フィルタ130に入力したときの第2移動平均フィルタ132の出力F1d(s)F2d(s)dinが示されている。図7の中段には、出力F1d(s)F2d(s)dinに対応する自車両VOの速度vが示されている。図7の下段には、出力F1d(s)F2d(s)dinに対応する自車両VOの加速度aが示されている。
The upper part of FIG. 7 shows the output F 1d (s) F 2d (s) d in of the second moving
第2移動平均フィルタ132の出力における自車両VOの速度vは、時刻t0から4秒後、即ち、τ2d秒後の時刻t2の間において増加し、時刻t2から時刻t4の間においては一定であり、時刻t4から時刻t6の間においては減少する。また、車間距離dは、ステップ入力から10秒後、即ち、(τ1d+τ2d)秒後の時刻t6において目標距離d*である20mに到達する。このように、第2移動平均フィルタ132通過後における自車両VOの速度vは、加速区間、等速区間、及び減速区間の3つの区間に分けることができる。
The velocity v of the vehicle VO in the output of the second moving
図8は、図4の3段移動平均フィルタ130の動作を説明するための第3の図である。
FIG. 8 is a third diagram for explaining the operation of the 3-stage moving
図8の最上段には、入力距離dinを3段移動平均フィルタ130に入力して得られる出力Fd(s)dinが示されている。図8の2段目には、出力Fd(s)dinに対応する自車両VOの速度vが示されている。図8の3段目には、出力Fd(s)dinに対応する自車両VOの加速度aが示されている。図8の最下段には、出力Fd(s)dinに対応する自車両VOのジャークが示されている。
The top of FIG. 8 shows the output F d (s) d in obtained by inputting the input distance d in to the three-stage moving
図8における自車両VOの加速度aは、以下の第1区間~第7区間に分けることができる。
第1区間:時刻t0から時刻t1までの区間は、加速度が増大する区間
第2区間:時刻t1から時刻t2までの区間は、一定加速度の区間
第3区間:時刻t2から時刻t3までの区間は、加速度が減少する区間
第4区間:時刻t3から時刻t4までの区間は、等速区間
第5区間:時刻t4から時刻t5までの区間は、減速度が増大する区間
第6区間:時刻t5から時刻t6までの区間は、一定減速度の区間
第7区間:時刻t6から時刻t7までの区間は、減速度が減少する区間
The acceleration a of the own vehicle VO in FIG. 8 can be divided into the following first to seventh sections.
Section 1: The section from time t0 to time t1 is a section in which acceleration increases Second section: The section from time t1 to time t2 is a section with constant acceleration Third section: From time t2 to time The section up to t3 is the section in which the acceleration decreases. Section 4: The section from time t3 to time t4 is the constant speed section. Section 5: The section from time t4 to time t5 is the section in which the deceleration decreases. Section 6: The section from time t5 to time t6 is the section with constant deceleration Section 7: The section from time t6 to time t7 is the section with decreasing deceleration
ここで、時刻t1は、時刻t0からτ3d秒後の時刻である。時刻t2は、時刻t0からτ2d秒後の時刻である。時刻t3は、時刻t0から(τ2d+τ3d)秒後の時刻である。時刻t4は、時刻t0からτ1d秒後の時刻である。時刻t5は、時刻t0から(τ1d+τ3d)秒後の時刻である。時刻t6は、時刻t0から(τ1d+τ2d)秒後の時刻である。時刻t7は、時刻t0から(τ1d+τ2d+τ3d)秒後の時刻である。 Here, the time t 1 is the time τ 3d seconds after the time t 0 . Time t2 is a time τ 2d seconds after time t0 . Time t 3 is the time (τ 2d +τ 3d ) seconds after time t 0 . Time t4 is a time τ 1d seconds after time t0 . Time t 5 is the time (τ 1d +τ 3d ) seconds after time t 0 . Time t 6 is the time (τ 1d +τ 2d ) seconds after time t 0 . Time t 7 is the time (τ 1d +τ 2d +τ 3d ) seconds after time t 0 .
また、車間距離dは、時刻t7において目標距離d*に到達する。つまり、車間距離dは、ステップ入力から11秒後に目標距離d*に到達する。
Further, the inter-vehicle distance d reaches the target distance d * at time t7 . That is, the inter-vehicle distance d reaches the
これにより、自車両VOに発生するジャークは、第2区間、第4区間、及び第6区間において0となり、第1区間、第3区間、第5区間、及び第7区間において有限の値に抑えられている。 As a result, the jerk generated in the own vehicle VO becomes 0 in the second, fourth, and sixth sections, and is suppressed to a finite value in the first, third, fifth, and seventh sections. It is
このように、図3の計画生成部13は、3段移動平均フィルタ130による処理によって、自車両VOの加速度aの急変が抑制された距離計画dplan及び速度計画vplanを算出することができる。
In this way, the
なお、第2時定数τ2dは、第1時定数τ1d以下であり、且つ第3時定数τ3d以上である。即ち、τ1d≧τ2d≧τ3dである。また、第1時定数τ1d及び第2時定数τ2dが等しい値に設定されている場合、図8の加速度aを示す波形は、第4区間がない波形となる。また、第2時定数τ2d及び第3時定数τ3dが等しい値に設定されている場合、図8の加速度aを示す波形は、第2区間及び第6区間がない波形となる。 The second time constant τ 2d is less than or equal to the first time constant τ 1d and greater than or equal to the third time constant τ 3d . That is, τ 1d ≧τ 2d ≧τ 3d . Also, when the first time constant τ 1d and the second time constant τ 2d are set to the same value, the waveform representing the acceleration a in FIG. 8 is a waveform without the fourth interval. Also, when the second time constant τ 2d and the third time constant τ 3d are set to the same value, the waveform representing the acceleration a in FIG. 8 is a waveform without the second section and the sixth section.
図9は、図3の車両走行支援装置10が実行する車両走行支援ルーチンを示すフローチャートである。図9のルーチンは、例えば、自車両VOのイグニッションキースイッチがオンにされてから一定時間ごとに実行されるようになっている。図9のルーチンが開始されると、情報取得部11は、ステップS101において、対象車両VTが検出されたか否かを判定する。
FIG. 9 is a flow chart showing a vehicle driving support routine executed by the vehicle driving
対象車両VTが検出されない場合、情報取得部11は、本ルーチンを一旦終了する。
If the target vehicle VT is not detected, the
対象車両VTが検出された場合、情報取得部11は、ステップS102において、距離情報、相対速度情報、及び自車速情報を取得する。
When the target vehicle VT is detected, the
次いで、目標決定部12は、ステップS103において、目標距離d*及び目標速度vtgtを生成する。
Next, the
次いで、計画生成部13は、ステップS104において、距離計画dplan及び速度計画vplanを生成する。
Next, the
次いで、車両制御部14は、ステップS105において、加速度指令arefを生成し、生成された加速度指令arefを駆制動制御装置40に出力し、本ルーチンを一旦終了する。
Next, in step S105, the
以上のように、車両走行支援装置10は、目標決定部12、計画生成部13、及び車両制御部14を備えている。目標決定部12は、対象車速情報に基づいて、自車両VOの目標速度vtgtと目標距離d*とを算出する。対象車速情報は、対象車両VTの速度に関する情報である。目標距離d*は、自車両VOと対象車両VTとの車間距離の目標値である。
As described above, the vehicle driving
計画生成部13は、目標距離d*に基づいて、距離計画dplanを生成するとともに、目標速度vtgt及び目標距離d*に基づいて、速度計画vplanを生成する。距離計画dplanは、自車両VOが目標距離d*に到達するまでの車間距離dの時間変化である。速度計画vplanは、自車両VOが目標距離d*に到達するまでの自車両VOの速度vの時間変化である。車両制御部14は、距離計画dplan及び速度計画vplanに基づいて、自車両VOに対する加速度指令arefを生成し、生成された加速度指令arefを自車両VOの駆制動制御装置40に与える。
The
計画生成部13は、3段移動平均フィルタ130を用いて距離計画dplan及び速度計画vplanを生成する。3段移動平均フィルタ130は,第1移動平均フィルタ131、第2移動平均フィルタ132、及び第3移動平均フィルタ133が順に直列に接続されているフィルタである。
The
このように、実施の形態1に係る車両走行支援装置10によれば、3段移動平均フィルタ130を用いることにより、車両走行支援時に自車両VOに発生するジャークを低減させることができる。従って、車両走行支援によって自車両VOの乗り心地が悪化することを抑制することができる。
As described above, according to the vehicle driving
そのため、車両走行支援時の自車両VOの走行距離を増大させて、自車両VOに発生するジャークを低減させる必要がない。 Therefore, it is not necessary to reduce the jerk that occurs in the vehicle VO by increasing the travel distance of the vehicle VO during vehicle driving support.
また、対象車両VTは、自車両VOが走行している車線の前方を走行している車両である。 Also, the target vehicle VT is a vehicle traveling in front of the lane in which the own vehicle VO is traveling.
これによれば、先行車両に自車両VOを追従させるための加減速によって自車両VOに発生するジャークが低減される。先行車両は、自車両VOが走行している車線の前方を走行している車両である。その結果、自車両VOの乗り心地が悪化することを抑制することができる。 According to this, the jerk generated in the own vehicle VO due to the acceleration and deceleration for causing the own vehicle VO to follow the preceding vehicle is reduced. The preceding vehicle is a vehicle traveling in front of the lane in which the own vehicle VO is traveling. As a result, deterioration of the ride comfort of the own vehicle VO can be suppressed.
また、対象車両VTは、自車両VOがこれから移動しようとしている車線を走行している車両である。 Also, the target vehicle VT is a vehicle that is traveling in the lane on which the own vehicle VO is about to move.
これによれば、自車両VOがこれから移動しようとしている車線を走行している車両と自車両VOとの車間距離を確保するための加減速によって自車両VOに発生するジャークが低減される。その結果、自車両VOの乗り心地が悪化することを抑制することができる。 According to this, the jerk generated in the own vehicle VO due to the acceleration and deceleration for securing the inter-vehicle distance between the own vehicle VO and a vehicle traveling in the lane to which the own vehicle VO is about to move is reduced. As a result, deterioration of the ride comfort of the own vehicle VO can be suppressed.
また、第1時定数τ1d及び第2時定数τ2dは等しい値に設定され、第3時定数τ3dは、第1時定数τ1d及び第2時定数τ2dよりも小さい値に設定されてもよい。 The first time constant τ1d and the second time constant τ2d are set to the same value, and the third time constant τ3d is set to a value smaller than the first time constant τ1d and the second time constant τ2d . may
これによれば、入力距離dinに対し、3段移動平均フィルタ130の出力から等速区間をなくすことができ、車両走行支援時の加減速によって自車両VOに発生するジャークがより低減される。その結果、自車両VOの乗り心地の悪化をより抑制することができる。
According to this, the constant velocity section can be eliminated from the output of the three-stage moving
また、第1時定数τ1d、第2時定数τ2d、及び第3時定数τ3dは等しい値に設定されてもよい。 Also, the first time constant τ 1d , the second time constant τ 2d , and the third time constant τ 3d may be set to the same value.
これによれば、入力距離dinに対する3段移動平均フィルタ130の出力から等速区間、一定加速度の区間、及び一定減速度の区間をなくすことができ、車両走行支援時の加減速によって自車両VOに発生するジャークがより低減される。その結果、自車両VOの乗り心地の悪化をより抑制することができる。
According to this, the constant velocity section, the constant acceleration section, and the constant deceleration section can be eliminated from the output of the three-stage moving
なお、実施の形態1において、計画生成部13は、距離計画dplan及び速度計画vplanを生成していたが、計画生成部13は、さらに加速度計画aplanを生成し、生成された加速度計画aplanを車両制御部14に出力してもよい。
In
加速度計画aplanは、以下の式(10)より表される。 The acceleration plan a plan is represented by the following equation (10).
この場合、車両制御部14は、距離計画dplan、速度計画vplan、及び加速度計画aplanに基づいて、以下の式(11)により加速度指令arefを算出すればよい。
In this case, the
また、車両制御部14は、以下の式(12)により加速度指令arefを算出してもよい。
Further, the
このように、計画生成部13は、加速度計画aplanを生成し、車両制御部14は、フィードバック制御の出力に加速度計画aplanを加算する。これによって、車間距離dを距離計画dplanに、より正確に追従させることができる。
Thus, the
実施の形態2.
次に、実施の形態2に係る車両走行支援装置について説明する。図10は、実施の形態2に係る車両制御装置の構成を示すブロック図である。図10の車両制御装置は、車両走行支援装置10、車両検出センサ20、速度センサ30、及び駆制動制御装置40を有している。
Next, a vehicle driving support device according to
車両走行支援装置10は、機能ブロックとして、情報取得部11、目標決定部12、計画生成部13、車両制御部14、及び計画設計部15を備えている。図10において、図3に示した要素と同一の要素には、同一の符号が付されている。
The vehicle driving
図10の車両走行支援装置10は、以下の2点において、実施の形態1に係る車両走行支援装置10と相違している。
1.計画設計部15が、自車速情報、距離情報、目標速度vtgt、及び目標距離d*に基づいて、第1時定数τ1d、第2時定数τ2d、及び第3時定数τ3dを算出する点。
2.算出された第1時定数τ1d、第2時定数τ2d、及び第3時定数τ3dを用いて、計画生成部13が、距離計画dplan及び速度計画vplanを生成する点。
The vehicle
1. The
2. Using the calculated first time constant τ 1d , second time constant τ 2d , and third time constant τ 3d , the
図10の情報取得部11、目標決定部12、及び車両制御部14は、図3の情報取得部11、目標決定部12、及び車両制御部14と同じであるため、これらの説明は省略される。
The
計画設計部15は、追従期間中の自車両VOの走行距離xtrvが、目標走行距離Xtrvと一致するように、第1時定数τ1d、第2時定数τ2d、及び第3時定数τ3dを算出する。追従期間は、自車両VOの速度vが目標速度vtgtと一致し、且つ車間距離dが目標距離d*と一致するまでの期間である。
The
また、自車両VOが合流車線を走行している車両であり、対象車両VTが本線車線を走行している車両である場合、目標走行距離Xtrvは、合流区間の長さ以下である。 Further, when the own vehicle VO is a vehicle traveling in the merging lane and the target vehicle VT is a vehicle traveling in the main lane, the target travel distance X trv is equal to or less than the length of the merging section.
図11は、合流区間の長さを説明するための模式図である。図11において、第1車線L1が合流車線に対応しており、第2車線L2が本線車線に対応している。自車両VOは合流車線としての第1車線L1を走行している。対象車両VTは本線車線としての第2車線L2を走行している。 FIG. 11 is a schematic diagram for explaining the length of the confluence section. In FIG. 11, the first lane L1 corresponds to the merging lane, and the second lane L2 corresponds to the main lane. The host vehicle VO is traveling in the first lane L1 as a merging lane. The target vehicle VT is traveling in the second lane L2 as the main lane.
第1車線L1と第2車線L2とは、点P1において合流している。また、第1車線L1は、点P2において行き止まりとなる。点P1から点P2までの合流区間において、第1車線L1と第2車線L2とは隣接している。つまり、合流区間とは本線車線が合流車線に隣接している区間である。合流区間において、第1車線L1を走行している車両は、第2車線L2へ移動可能である。この場合、目標走行距離Xtrvは合流区間の長さxmrg以下に設定される。 The first lane L1 and the second lane L2 merge at point P1. Also, the first lane L1 becomes a dead end at the point P2. In the merging section from point P1 to point P2, the first lane L1 and the second lane L2 are adjacent to each other. That is, a merging section is a section in which the main lane is adjacent to the merging lane. In the merging section, vehicles traveling in the first lane L1 can move to the second lane L2. In this case, the target travel distance X trv is set to be equal to or less than the length of the merging section x mrg .
次に、図10の車両制御装置の動作について、より具体的に説明する。ここでは、計画設計部15の動作を中心に説明する。
Next, the operation of the vehicle control device shown in FIG. 10 will be described more specifically. Here, the operation of the
計画設計部15は、情報取得部11から自車速情報及び距離情報を取得する。また、計画設計部15は、目標決定部12から目標速度vtgt及び目標距離d*を取得する。計画設計部15は、取得された自車速情報、距離情報、目標速度vtgt、及び目標距離d*に基づいて、第1時定数τ1d、第2時定数τ2d、及び第3時定数τ3dを演算する。
The
図12は、図10の車両走行支援装置10の動作の第1の例を説明するための図である。図13は、図10の車両走行支援装置10の動作の第2の例を説明するための図である。図12には、入力距離dinを3段移動平均フィルタ130に入力して得られる出力波形の第1の例が示されている。図13には、入力距離dinを3段移動平均フィルタ130に入力して得られる出力波形の第2の例が示されている。
12A and 12B are diagrams for explaining a first example of the operation of the vehicle driving
ここで、初期条件として、車間距離初期値d0は10m、目標距離初期値d* 0は20m、自車両VOの速度vは20m/s、目標速度vtgtは25m/sとそれぞれ与えられている。 Here, as initial conditions, the following distance initial value d0 is 10 m, the target distance initial value d * 0 is 20 m, the speed v of the own vehicle VO is 20 m/s, and the target speed v tgt is 25 m/s. there is
追従期間中の自車両VOの走行距離xtrvは、以下の式(13)として与えられる。式(13)は、図12及び図13の斜線部の面積に相当している。 The traveling distance x trv of the own vehicle VO during the follow-up period is given by the following equation (13). Equation (13) corresponds to the shaded area in FIGS. 12 and 13 .
目標速度vtgtが一定である場合、追従期間中の車間距離dの変化量、即ち、車間距離初期値d0と目標距離初期値d* 0との偏差d0-d* 0は、以下の式(14)のように表される。 When the target speed v tgt is constant, the amount of change in the inter-vehicle distance d during the follow-up period , that is, the deviation d 0 -d* 0 between the initial inter-vehicle distance value d 0 and the target distance initial value d * 0 is given by the following: It is expressed as in Equation (14).
目標速度vtgtが一定である場合、追従期間中の対象車両VTの走行距離は、以下の式(15)のように表される。 When the target speed v tgt is constant, the traveling distance of the target vehicle VT during the follow-up period is expressed by the following equation (15).
式(13)~(15)を整理すると、第1時定数τ1d、第2時定数τ2d、及び第3時定数τ3d、目標走行距離Xtrv、車間距離初期値d0、目標距離初期値d* 0、及び目標速度vtgtには、以下の式(16)により示される関係が成り立つ。 Putting together the equations (13) to (15), the first time constant τ 1d , the second time constant τ 2d , and the third time constant τ 3d , the target running distance X trv , the initial inter-vehicle distance d 0 , the initial target distance The value d * 0 and the target speed v tgt have the relationship represented by the following equation (16).
このように、目標走行距離Xtrvが予め設定されていると、式(16)に基づいて走行距離xtrvが目標走行距離Xtrvとなるように、第1時定数τ1d、第2時定数τ2d、及び第3時定数τ3dの合計値が決定される。例えば、目標走行距離Xtrvが190mである場合、第1時定数τ1d、第2時定数τ2d、及び第3時定数τ3dの和は12秒となる。 Thus , when the target travel distance X trv is preset, the first time constant τ 1d and the second time constant A sum of τ 2d and a third time constant τ 3d is determined. For example, when the target travel distance X trv is 190 m, the sum of the first time constant τ 1d , the second time constant τ 2d and the third time constant τ 3d is 12 seconds.
また、自車両VOが合流車両であり、対象車両VTが本線車両である場合、目標走行距離Xtrvが、合流区間の長さxmrgに設定されてもよい。この場合、目標走行距離Xtrvは、図示しない地図情報格納部から取得される。地図情報格納部は、車両走行支援装置が備えていてもよいし、自車両VOの外部に備えられていてもよい。 Further, when the own vehicle VO is a merging vehicle and the target vehicle VT is a main line vehicle, the target travel distance X trv may be set to the length of the merging section x mrg . In this case, the target travel distance X trv is obtained from a map information storage unit (not shown). The map information storage unit may be provided in the vehicle driving support device, or may be provided outside the own vehicle VO.
次に、式(16)から、第1時定数τ1d、第2時定数τ2d、及び第3時定数τ3dのそれぞれを決定する方法について説明する。第1時定数τ1dが第2時定数τ2dよりも大きい場合、図8を用いて説明したように、自車両VOは、第4区間において等速走行する。自車両VOが等速走行している第4区間では、ジャークは発生しないが、その前後の第3区間及び第5区間においてジャークが発生するため、第3区間から第5区間にかけてジャークが変動する。 Next, a method for determining each of the first time constant τ 1d , the second time constant τ 2d , and the third time constant τ 3d from equation (16) will be described. When the first time constant τ 1d is greater than the second time constant τ 2d , the own vehicle VO runs at a constant speed in the fourth section as described with reference to FIG. Jerk does not occur in the 4th section where the own vehicle VO is traveling at a constant speed, but jerk occurs in the 3rd and 5th sections before and after that, so the jerk fluctuates from the 3rd section to the 5th section. .
これに対し、第1時定数τ1dと第2時定数τ2dとが等しい場合、第4区間がなくなるので、第3区間から第5区間まで、ジャークの変動が抑えられる。 On the other hand, when the first time constant τ 1d and the second time constant τ 2d are equal, the fourth section disappears, so the jerk fluctuation is suppressed from the third section to the fifth section.
そこで、第1時定数τ1dと第2時定数τ2dとは等しい値に設定される。また、第1時定数τ1d、第2時定数τ2d、及び第3時定数τ3dには、τ1d≧τ2d≧τ3dの関係があるので、時定数τ1d、第2時定数τ2d、及び第3時定数τ3dは、係数krを用いると、以下の式(17)及び式(18)のように決定される。ここで、係数krは、第1時定数τ1d、第2時定数τ2d、及び第3時定数τ3dの合計値τ1d+τ2d+τ3dに対する第3時定数τ3dの比率である。なお、係数krのとり得る値の範囲は、0<kr≦1/3である。 Therefore, the first time constant τ 1d and the second time constant τ 2d are set to the same value. Further, the first time constant τ 1d , the second time constant τ 2d , and the third time constant τ 3d have a relationship of τ 1d ≧τ 2d ≧τ 3d , so the time constant τ 1d and the second time constant τ 2d and the third time constant τ 3d are determined by the following equations (17) and (18) using the coefficient kr . Here, the coefficient kr is the ratio of the third time constant τ3d to the total value τ1d + τ2d + τ3d of the first time constant τ1d , the second time constant τ2d , and the third time constant τ3d . Note that the range of possible values for the coefficient k r is 0<k r ≦1/3.
図12に示されている第1の例は、τ1d+τ2d+τ3d=12秒に対し、kr=1/6、τ1d=τ2d=5秒、τ3d=2秒と設定された場合の例である。図13に示されている第2の例は、τ1d+τ2d+τ3d=12秒に対し、kr=1/3、τ1d=τ2d=τ3d=4秒と設定された場合の例である。 A first example, shown in FIG. 12, was set to kr = 1/6, τ 1d = τ 2d = 5 seconds, τ 3d = 2 seconds for τ 1d + τ 2d + τ 3d = 12 seconds . This is an example of the case. The second example shown in FIG. 13 is an example when k r =1/3 and τ 1d =τ 2d =τ 3d =4 seconds for τ 1d +τ 2d +τ 3d =12 seconds. is.
図12に示される第1の例における加速度は、図13に示される第2の例における加速度よりも小さい。また、第2の例におけるジャークは、第1の例におけるジャークよりも小さい。このように、第3時定数τ3dが大きいほど、即ち、係数krが大きいほどジャークが抑制される。 The acceleration in the first example shown in FIG. 12 is smaller than the acceleration in the second example shown in FIG. Also, the jerk in the second example is smaller than the jerk in the first example. Thus, the larger the third time constant τ3d , that is, the larger the coefficient kr , the more the jerk is suppressed.
以上のことから、式(17)及び式(18)により、自車両VOに発生するジャークを抑制しながら、自車両VOを目標距離d*に到達させるための第1時定数τ1d、第2時定数τ2d、及び第3時定数τ3dを決定することができる。 From the above, from the equations (17) and (18), the first time constant τ 1d and the second A time constant τ 2d and a third time constant τ 3d can be determined.
図14は、図10の車両走行支援装置10が実行する車両走行支援ルーチンを示すフローチャートである。図14のルーチンは、例えば、自車両VOのイグニッションキースイッチがオンにされてから一定時間ごとに実行されるようになっている。なお、図14のルーチンにおいて、図9のルーチンと同一のステップには同一のステップ番号が付されている。また、図9のルーチンと同一のステップについては、詳細な説明は省略される。
FIG. 14 is a flow chart showing a vehicle driving support routine executed by the vehicle driving
ステップS101において、対象車両VTが検出されない場合、情報取得部11は、本ルーチンを一旦終了する。
In step S101, when the target vehicle VT is not detected, the
対象車両VTが検出された場合、情報取得部11は、ステップS102において、距離情報、相対速度情報、及び自車速情報を取得する。次いで、目標決定部12は、ステップS103において、目標距離d*及び目標速度vtgtを生成する。
When the target vehicle VT is detected, the
次いで、計画設計部15は、ステップS201において、式(17)及び式(18)を用いて、自車両VOの走行距離xtrvが目標走行距離Xtrvと一致するように、第1時定数τ1d、第2時定数τ2d、及び第3時定数τ3dを決定する。
Next, in step S201, the
次いで、計画生成部13は、ステップS202において、決定された第1時定数τ1d、第2時定数τ2d、及び第3時定数τ3dに基づいて、距離計画dplan及び速度計画vplanを生成する。
Next, in step S202, the
次いで、車両制御部14は、ステップS105において、加速度指令arefを生成し、生成された加速度指令arefを駆制動制御装置40に出力し、本ルーチンを一旦終了する。
Next, in step S105, the
以上のように、実施の形態2に係る車両走行支援装置10は、計画設計部15をさらに備えている。計画設計部15は、自車速情報、距離情報、目標速度vtgt、及び目標距離d*に基づいて、第1時定数τ1d、第2時定数τ2d、及び第3時定数τ3dを算出する。自車速情報は、自車両VOの速度vに関する情報である。距離情報は、自車両VOと対象車両VTとの車間距離dに関する情報である。
As described above, the vehicle
これによれば、状況に応じて第1時定数τ1d、第2時定数τ2d、及び第3時定数τ3dが変更されるため、自車両VOを対象車両VTによりスムーズに追従させることができる。 According to this, since the first time constant τ 1d , the second time constant τ 2d , and the third time constant τ 3d are changed according to the situation, the own vehicle VO can smoothly follow the target vehicle VT. can.
また、計画設計部15は、追従走行距離が、目標走行距離Xtrvと一致するように、第1時定数τ1d、第2時定数τ2d、及び第3時定数τ3dを算出する。追従走行距離は、追従期間中の自車両VOの走行距離xtrvである。
In addition, the
これによれば、目標距離d*及び目標速度vtgtに到達するまでの自車両VOの加減速において、走行距離xtrvを制限しながら、過剰なジャークによる乗り心地の悪化を抑制することができる。 According to this, in the acceleration/deceleration of the own vehicle VO until it reaches the target distance d * and the target speed vtgt , it is possible to limit the traveling distance x trv while suppressing the deterioration of ride comfort due to excessive jerk. .
また、自車両VOは、合流車線を走行している車両であり、対象車両VTは、本線車線を走行している車両であり、目標走行距離Xtrvは、合流区間の長さxmrg以下である。合流区間は、本線車線が合流車線に隣接している区間である。 The own vehicle VO is a vehicle traveling in a merging lane, the target vehicle VT is a vehicle traveling in a main lane, and the target travel distance X trv is less than or equal to the length of the merging section x mrg . be. A merging section is a section where a main lane is adjacent to a merging lane.
これによれば、自車両VOが高速道の合流車線から本線車線に移動するときに、本線車両との車間距離dを確保するための加減速によって自車両VOに発生するジャークが低減される。その結果、自車両VOの乗り心地が悪化することを抑制することができる。また、自車両VOが合流車線の終端に到達する前に自車両VOを本線車線に移動させることができる。 According to this, when the own vehicle VO moves from the merging lane of the expressway to the main lane, the jerk generated in the own vehicle VO due to the acceleration and deceleration for securing the inter-vehicle distance d from the main road vehicle is reduced. As a result, deterioration of the ride comfort of the own vehicle VO can be suppressed. Also, the own vehicle VO can be moved to the main lane before the own vehicle VO reaches the end of the merging lane.
なお、実施の形態2において、対象車両VTが自車両VOの前方を走行しており、且つ対象車両VTの速度が自車両VOの速度vよりも低い場合には、以下のように第1時定数τ1d、第2時定数τ2d、及び第3時定数τ3dが決定されてもよい。 In the second embodiment, when the target vehicle VT is traveling in front of the own vehicle VO and the speed of the target vehicle VT is lower than the speed v of the own vehicle VO, the first time is as follows. A constant τ 1d , a second time constant τ 2d , and a third time constant τ 3d may be determined.
図15は、実施の形態2の変形例に係る車両走行支援装置10の動作を説明するための図である。図15には、入力距離dinを3段移動平均フィルタ130に入力して得られる出力波形が示されている。ここで、初期条件は、車間距離初期値d0は40m、目標距離初期値d*
0は20m、自車両VOの速度vは20m/s、目標速度vtgtは15m/sである。
FIG. 15 is a diagram for explaining the operation of the vehicle driving
図15において、車間距離dが目標距離d*に到達し、且つ自車両VOの速度vが目標速度vtgtに到達するまでに、自車両VOの減速度は、増大した後に一定となり、その後減少する。図15におけるジャークは、以下の式(19)のように表される。ここで、Jsetは減速度が増大している区間におけるジャークを表している。なお、Jsetは正の値である。また、図15において、第1時定数τ1dと第2時定数τ2dとは等しい。 In FIG. 15, until the inter-vehicle distance d reaches the target distance d * and the speed v of the vehicle VO reaches the target speed vtgt , the deceleration of the vehicle VO increases, then becomes constant, and then decreases. do. The jerk in FIG. 15 is represented by the following equation (19). Here, J set represents the jerk in the section where the deceleration is increasing. Note that J set is a positive value. Also, in FIG. 15, the first time constant τ 1d and the second time constant τ 2d are equal.
式(19)のジャークj(t)を積分することにより、以下の式(20)~式(22)のように、自車両VOの加速度a(t)、自車両VOの速度v(t)、及び車間距離d(t)を計算することができる。 By integrating the jerk j(t) of the equation (19), the acceleration a(t) of the vehicle VO and the velocity v(t) of the vehicle VO are obtained as in the following equations (20) to (22). , and the following distance d(t) can be calculated.
式(19)~式(22)により、自車両VOの加速度a(t)、自車両VOの速度v(t)、及び車間距離d(t)は、以下の式(23)~式(25)のように表される。ここで、C10、C11、C12、C20、C21、C22、C30、C31、C32、C40、C41、及びC42は定数である。 From the equations (19) to (22), the acceleration a(t) of the vehicle VO, the velocity v(t) of the vehicle VO, and the inter-vehicle distance d(t) are given by the following equations (23) to (25). ). where C10 , C11 , C12 , C20, C21 , C22 , C30 , C31 , C32 , C40 , C41 , and C42 are constants.
時刻t=0において、自車両VOの速度vは速度初期値v0、車間距離dは車間距離初期値d0である。また、時刻t=τ3d、τ1d、τ1d+τ3dにおいて、加速度、速度、及び車間距離は連続している。これらのことから、上記の各定数C10~C42は、以下の式(26)~式(37)のように決定される。 At time t=0, the speed v of the host vehicle VO is the initial speed value v 0 , and the inter-vehicle distance d is the initial inter-vehicle distance value d 0 . Also, at times t=τ 3d , τ 1d , τ 1d +τ 3d , the acceleration, speed, and inter-vehicle distance are continuous. From these facts, the above constants C 10 to C 42 are determined by the following equations (26) to (37).
ここで、時刻t≧τ1d+τ3dにおいて、自車両VOの速度vが目標速度vtgtに到達し、且つ車間距離dが目標距離d*に到達するという終端条件を考慮すると、目標速度vtgt及び目標距離d*には、以下の式(38)及び式(39)が成立する。 Here, at time t≧τ 1d +τ 3d , considering the terminal condition that the speed v of the host vehicle VO reaches the target speed v tgt and the inter-vehicle distance d reaches the target distance d * , the target speed v tgt and the target distance d * , the following equations (38) and (39) hold.
式(38)及び式(39)からJsetを消去することにより、以下の式(40)を導くことができる。以上のように、第1時定数τ1dと第3時定数τ3dとの合計値を、速度初期値v0、車間距離初期値d0、目標速度vtgt、及び目標距離d*に基づいて決定することにより、3段移動平均フィルタ130により、一連の減速動作を実現することができる。一連の減速動作は、減速度を増大させ、減速度を一定とし、その後減速度を減少させる動作である。
By eliminating J set from equations (38) and (39), the following equation (40) can be derived. As described above, the total value of the first time constant τ 1d and the third time constant τ 3d is calculated based on the initial speed v 0 , the initial inter-vehicle distance d 0 , the target speed v tgt , and the target distance d * . A series of deceleration operations can be realized by the three-stage moving
さらに、式(38)及び式(39)から第1時定数τ1dを消去すると、以下の式(41)が得られる。 Furthermore, when the first time constant τ 1d is eliminated from the equations (38) and (39), the following equation (41) is obtained.
式(40)から第3時定数τ3dは、以下の式(42)のように求められる。式(42)に速度初期値v0、車間距離初期値d0、目標速度vtgt、及び目標距離d*を代入し、Jsetに目標ジャークを代入することにより、第1時定数τ1d及び第3時定数τ3dを決定することができる。これにより、目標ジャークにおいて、一連の減速動作を実現することができる。以下、Jsetは、目標ジャークと呼ばれる。 From equation (40), the third time constant τ3d is obtained as in equation (42) below. By substituting the initial speed value v 0 , the initial inter-vehicle distance value d 0 , the target speed v tgt , and the target distance d * into the equation (42), and substituting the target jerk for J set , the first time constant τ 1d and A third time constant τ 3d can be determined. Thereby, a series of deceleration operations can be realized in the target jerk. J set is hereinafter referred to as the target jerk.
さらに、目標減速度Asetとして、Aset=-Jset×τ3dとおいて、式(41)から目標ジャークJsetを消去すると、以下の式(43)が得られる。 Furthermore, by setting A set =−J set ×τ 3d as the target deceleration A set and eliminating the target jerk J set from the equation (41), the following equation (43) is obtained.
式(43)から、第3時定数τ3dは、以下の式(44)のように求められる。以上のように、速度初期値v0、車間距離初期値d0、目標速度vtgt、目標距離d*、及び目標減速度Asetに基づいて第1時定数τ1d及び第3時定数τ3dを決定することができる。これにより、一連の減速動作を行って目標減速度Asetに到達させることができる。
From Equation (43), the third time constant τ3d is obtained as in Equation (44) below. As described above, the first time constant τ 1d and the third time constant τ 3d are calculated based on the initial
このように、計画設計部15は、距離情報、自車速情報、目標距離d*、及び目標速度vtgtのそれぞれを取得し、第1時定数τ1d、第2時定数τ2d、及び第3時定数τ3dを生成して計画生成部13に出力する。これにより、加減速時のジャークを目標ジャークJsetとすることができる。または、減速度を目標減速度Asetとすることができる。
Thus, the
図16は、実施の形態2の変形例における車両走行支援装置10が実行する車両走行支援ルーチンの第1の例を示すフローチャートである。図16のルーチンは、例えば、自車両VOのイグニッションキースイッチがオンにされてから一定時間ごとに実行されるようになっている。なお、図16のルーチンにおいて、図14のルーチンと同一のステップには同一のステップ番号が付されている。
FIG. 16 is a flow chart showing a first example of a vehicle driving support routine executed by the vehicle driving
ステップS101において、対象車両VTが検出されない場合、情報取得部11は、本ルーチンを一旦終了する。
In step S101, when the target vehicle VT is not detected, the
対象車両VTが検出された場合、情報取得部11は、ステップS102において、距離情報、相対速度情報、及び自車速情報を取得する。次いで、目標決定部12は、ステップS103において、目標距離d*及び目標速度vtgtを生成する。
When the target vehicle VT is detected, the
次いで、計画設計部15は、ステップS301において、式(40)及び式(42)を用いて自車両VOのジャークが目標ジャークJsetと一致するように、第1時定数τ1d、第2時定数τ2d、及び第3時定数τ3dを決定する。
Next, in step S301, the
次いで、計画生成部13は、ステップS202において、決定された第1時定数τ1d、第2時定数τ2d、及び第3時定数τ3dに基づいて、距離計画dplan及び速度計画vplanを生成する。
Next, in step S202, the
次いで、車両制御部14は、ステップS105において、加速度指令arefを生成し、生成された加速度指令arefを駆制動制御装置40に出力し、本ルーチンを一旦終了する。
図17は、実施の形態2の変形例における車両走行支援装置10が実行する車両走行支援ルーチンの第2の例を示すフローチャートである。図17のルーチンは、例えば、自車両VOのイグニッションキースイッチがオンにされてから一定時間ごとに実行されるようになっている。なお、図17のルーチンにおいて、図14のルーチンと同一のステップには同一のステップ番号が付されている。
Next, in step S105, the
FIG. 17 is a flow chart showing a second example of the vehicle driving support routine executed by the vehicle driving
ステップS101において、対象車両VTが検出されない場合、情報取得部11は、本ルーチンを一旦終了する。
In step S101, when the target vehicle VT is not detected, the
対象車両VTが検出された場合、情報取得部11は、ステップS102において、距離情報、相対速度情報、及び自車速情報を取得する。次いで、目標決定部12は、ステップS103において、目標距離d*及び目標速度vtgtを生成する。
When the target vehicle VT is detected, the
次いで、計画設計部15は、ステップS401において、式(40)及び式(44)を用いて自車両VOの減速度が目標減速度Asetと一致するように、第1時定数τ1d、第2時定数τ2d、及び第3時定数τ3dを決定する。
Next, in step S401, the
次いで、計画生成部13は、ステップS202において、決定された第1時定数τ1d、第2時定数τ2d、及び第3時定数τ3dに基づいて、距離計画dplan及び速度計画vplanを生成する。
Next, in step S202, the
次いで、車両制御部14は、ステップS105において、加速度指令arefを生成し、生成された加速度指令arefを駆制動制御装置40に出力し、本ルーチンを一旦終了する。
Next, in step S105, the
このように、計画設計部15は、追従ジャークが、目標ジャークJsetと一致するように、第1時定数τ1d、第2時定数τ2d、及び第3時定数τ3dを算出してもよい。追従ジャークは、追従期間中に発生するジャークである。
In this way, the
これによれば、目標距離d*及び目標速度vtgtに到達するまでの自車両VOの加減速において、発生するジャークを制限することにより、過剰なジャークの発生による乗り心地の悪化を抑制することができる。 According to this, by limiting the amount of jerk that occurs during the acceleration and deceleration of the own vehicle VO until it reaches the target distance d * and the target speed vtgt , it is possible to suppress deterioration in ride comfort due to the occurrence of excessive jerk. can be done.
また、計画設計部15は、追従加速度が、目標減速度Asetと一致するように、第1時定数τ1d、第2時定数τ2d、及び第3時定数τ3dを算出してもよい。追従加速度は、追従期間中に自車両VOに発生する加速度である。
In addition, the
これによれば、目標距離d*及び目標速度vtgtに到達するまでの自車両VOの加減速において、発生する加速度を制限することにより、過剰なジャークによる乗り心地の悪化を抑制することができる。 According to this, in the acceleration/deceleration of the own vehicle VO until it reaches the target distance d * and the target speed vtgt , by limiting the acceleration that occurs, it is possible to suppress deterioration of ride comfort due to excessive jerk. .
実施の形態3.
次に、実施の形態3に係る車両走行支援装置について説明する。図18は、実施の形態3に係る車両制御装置の構成を示すブロック図である。図18の車両制御装置は、車両走行支援装置10、車両検出センサ20、速度センサ30、及び駆制動制御装置40を有している。
Embodiment 3.
Next, a vehicle driving support device according to Embodiment 3 will be described. 18 is a block diagram showing a configuration of a vehicle control device according to Embodiment 3. FIG. The vehicle control device of FIG. 18 has a vehicle driving
図18の車両走行支援装置10は、情報取得部11、目標決定部12、計画生成部13、計画設計部15、及び車両制御部16を備えている。図18の車両走行支援装置10は、図3及び図10の車両制御部14に代えて、車両制御部16が備えられている点が実施の形態1及び実施の形態2と相違している。図18において、図3及び図10に示した要素と同一の要素には、同一の符号が付されている。
A vehicle driving
車両制御部16は、自車両VOの挙動を示す動的車両モデルを用いて、予測車間距離dk、予測速度vk、及び予測加速度akを算出する。予測車間距離dkは、車間距離dの予測値である。予測速度vkは、自車両VOの速度vの予測値である。予測加速度akは、自車両VOの加速度aの予測値である。
The
車両制御部16は、距離偏差と速度偏差とについての評価関数から加速度指令arefを算出する。距離偏差は、距離計画dplanと予測車間距離dkとの偏差である。速度偏差は、速度計画vplanと予測速度vkとの偏差である。
The
動的車両モデルは、一定期間Tperごとに、現在の時刻t(0)から時間Thだけ未来までの自車両VOの挙動を予測するためのモデルである。車両制御部16は、距離偏差及び速度偏差のそれぞれを評価する評価関数Jを最小化する制御入力uを求める最適化問題を一定期間Tperごとに解き、それぞれの解を加速度指令arefとして算出する。
The dynamic vehicle model is a model for predicting the behavior of the own vehicle VO from the current time t(0) to the time Th in the future for each fixed period T per . The
このとき、予測車間距離dk及び予測速度vkのそれぞれの点数はN点である。点数Nは、時間Thと一定期間Tperとから、N=Th/Tperと求められる。現在の時刻t(0)から時間Thだけ未来までの間の時間は「ホライズン」と呼ばれる。 At this time, the number of points for each of the predicted inter-vehicle distance d k and the predicted speed v k is N points. The score N is calculated as N=Th/T per from the time Th and the constant period T per . The time between the current time t(0) and the time Th in the future is called the "horizon".
以下、車両制御部16による加速度指令arefの算出処理について、より具体的に説明する。以下の式(45)~式(47)は、評価関数Jを最小化する制御入力uが求められることを表している。
The calculation process of the acceleration command a ref by the
式(45)~式(47)において、xは車両状態量、x0は車両状態量xの初期値である。また、
車両制御部16は、車両状態量xを以下の式(48)のように設定し、制御入力uを以下の式(49)のように設定する。以下、[・・・]Tは転置行列を表している。
The
式(48)及び式(49)において、dは車間距離、vは自車両VOの速度、aは自車両VOの加速度、arefは加速度指令である。 In equations (48) and (49), d is the inter-vehicle distance, v is the speed of the vehicle VO, a is the acceleration of the vehicle VO, and a ref is the acceleration command.
動的車両モデルは、以下の式(50)のように表される。 A dynamic vehicle model is represented by the following equation (50).
式(50)において、Taは、加速度指令arefに対する駆制動制御装置40の応答遅れである。
In equation (50), Ta is the response delay of the driving/
評価関数Jは、以下の式(51)のように表される。 The evaluation function J is expressed as in Equation (51) below.
式(51)において、xkは、予測点kにおける車両状態量xの予測値である。ここで、k=0,・・・,Nである。xNは、予測点Nにおける車両状態量xの予測値である。また、ukは、予測点kにおける制御入力である。ここで、k=0,・・・,N-1である。hは、評価項目に関するベクトル値関数である。hNは、予測点Nにおける評価項目に関するベクトル値関数である。rkは、予測点kにおける目標値である。ここで、k=0,・・・,Nである。rNは、予測点Nにおける目標値である。W及びWNのそれぞれは重み行列であり、評価項目に対する重みを対角成分に有している対角行列である。 In equation (51), x k is the predicted value of vehicle state quantity x at prediction point k. where k=0, . xN is the predicted value of the vehicle state quantity x at the prediction point N; Also, uk is the control input at prediction point k. where k=0, . . . , N−1. h is a vector-valued function on the endpoint. h N is a vector-valued function on the endpoint at prediction point N; rk is the target value at prediction point k . where k=0, . r N is the target value at prediction point N; Each of W and WN is a weight matrix, which is a diagonal matrix having weights for evaluation items on the diagonal elements.
車両制御部16は、評価項目に関するベクトル値関数hを以下の式(52)のように設定する。車両制御部16は、評価項目に関するベクトル値関数hNを以下の式(53)のように設定する。
The
式(52)において、dkは予測車間距離である。予測車間距離dkは、予測点kにおける車間距離dの予測値である。vkは予測速度である。予測速度vkは、予測点kにおける自車両VOの速度vの予測値である。aref,kは予測加速度指令である。予測加速度指令aref,kは、予測点kにおける制御量である加速度指令arefの予測値である。式(53)において、dNは予測点Nにおける予測車間距離である。vNは予測点Nにおける予測速度である。ここで、k=0,・・・,Nである。 In Equation (52), dk is the predicted inter-vehicle distance. The predicted inter-vehicle distance dk is the predicted value of the inter-vehicle distance d at the predicted point k. vk is the predicted velocity. The predicted speed vk is a predicted value of the speed v of the host vehicle VO at the predicted point k. a ref,k is the predicted acceleration command. The predicted acceleration command a ref,k is a predicted value of the acceleration command a ref which is the control amount at the prediction point k. In Equation (53), dN is the predicted inter-vehicle distance at predicted point N. vN is the predicted velocity at predicted point N; where k=0, .
車両制御部16は、予測車間距離dk、予測速度vk、及び予測加速度指令aref,kのそれぞれが小さくなるように、以下の式(54)に示す目標値rk及び以下の式(55)に示す目標値rNのそれぞれを設定する。
The
式(54)及び式(55)において、dplan,kは、式(6)により示される距離計画dplanの予測点kにおける値である。dplan,Nは、式(6)により示される距離計画dplanの予測点Nにおける値である。vplan,kは、式(7)により示される速度計画vplanの予測点kにおける値である。vplan,Nは、式(7)により示される速度計画vplanの予測点Nにおける値である。 In equations (54) and (55), d plan,k is the value at prediction point k of the distance plan d plan given by equation (6). d plan,N is the value at the prediction point N of the distance plan d plan shown by equation (6). v plan,k is the value at prediction point k of the velocity plan v plan shown by equation (7). v plan,N is the value at the prediction point N of the velocity plan v plan shown by equation (7).
車両制御部16は、式(51)により示される評価関数Jを用いて、ベクトル値関数hと目標値rkとの偏差、及びベクトル値関数hNと目標値rNとの偏差のそれぞれを評価する。車両制御部16は、それぞれの偏差が最小になる制御入力uを求める最適化問題を一定期間Tperごとに解き、それぞれの解を加速度指令arefとして生成する。最適化問題を解く処理は公知であるため、詳細な説明は省略される。
The
図19は、図18の車両走行支援装置10が実行する車両走行支援ルーチンを示すフローチャートである。図19のルーチンは、例えば、自車両VOのイグニッションキースイッチがオンにされてから一定時間ごとに実行されるようになっている。なお、図17のルーチンにおいて、図9及び図14のルーチンと同一のステップには同一のステップ番号が付されている。また、図9及び図14のルーチンと同一のステップについては、詳細な説明は省略される。
FIG. 19 is a flow chart showing a vehicle driving support routine executed by the vehicle driving
ステップS101において、対象車両VTが検出されない場合、情報取得部11は、本ルーチンを一旦終了する。
In step S101, when the target vehicle VT is not detected, the
対象車両VTが検出された場合、情報取得部11は、ステップS102において、距離情報、相対速度情報、及び自車速情報を取得する。次いで、目標決定部12は、ステップS103において、目標距離d*及び目標速度vtgtを生成する。
When the target vehicle VT is detected, the
次いで、計画設計部15は、ステップS201において、自車両VOの走行距離xtrvが目標走行距離Xtrvと一致するように、第1時定数τ1d、第2時定数τ2d、及び第3時定数τ3dを決定する。次いで、計画生成部13は、ステップS202において、決定された第1時定数τ1d、第2時定数τ2d、及び第3時定数τ3dに基づいて、距離計画dplan及び速度計画vplanを生成する。
Next, in step S201, the
次いで、車両制御部16は、ステップS501において、予測車間距離dk及び予測速度vkを算出する。
Next, in step S501, the
次いで、車両制御部16は、ステップS502において、距離計画dplanと予測車間距離dkとの偏差である距離偏差及び速度計画vplanと予測速度vkとの偏差である速度偏差をそれぞれ評価する評価関数Jを求める。車両制御部16は、評価関数Jを最小化する制御入力uを求める最適化問題を解き、それぞれの解を加速度指令arefとして生成する。車両制御部16は、生成された加速度指令arefを駆制動制御装置40に出力し、本ルーチンを一旦終了する。
Next, in step S502, the
このように、実施の形態3に係る車両制御部16は、自車両VOの挙動を表す動的車両モデルを用いて、予測車間距離dk及び予測速度vkを算出し、距離偏差についての評価値と速度偏差についての評価値とに基づいて加速度指令arefを生成する。予測車間距離dkは、車間距離dの予測値である。予測速度vkは、自車両VOの速度vの予測値である。距離偏差は、距離計画dplanと予測車間距離dkとの偏差である。速度偏差は、速度計画vplanと予測速度vkとの偏差である。
As described above, the
以上の処理により、図18に示す車両走行支援装置10においても、図10に示す車両走行支援装置10と同様に、車間距離dが目標距離d*となるように自車両VOを制御することができる。 18 can control the own vehicle VO so that the vehicle-to-vehicle distance d becomes the target distance d * . can.
これにより、車両走行支援装置10は、ホライズン内において、距離計画dplan及び速度計画vplanのそれぞれにスムーズに追従するための加速度指令arefを算出することできる。さらに、車両走行支援装置10は、動的車両モデルに駆制動制御装置40の応答遅れを組み込むことにより、乗り心地の悪化を抑制しながら、加速度指令arefに対する自車両VOの挙動の遅れを考慮した制御量を算出することができる。
As a result, the vehicle driving
また、図18の車両制御部16では、距離偏差についての評価値と速度偏差についての評価値とがそれぞれ最小になるような制御入力uを求めることにより、加速度指令arefを生成する。
Further, the
なお、車両制御部16は、距離偏差についての評価値と速度偏差についての評価値とが予め設定されている閾値よりも小さくなるような制御入力uを求めてもよい。
The
予め定められた回数だけ反復計算を行っても、各偏差の評価値が閾値よりも小さくなるような制御入力uを求めることができない場合、車両制御部16は、反復計算により求められた複数の評価値の中で、最小の評価値が得られるときの制御入力uを求めてもよい。
If it is not possible to find the control input u that makes the evaluation value of each deviation smaller than the threshold value even after performing the iterative calculation a predetermined number of times, the
また、車両制御部16は、評価関数Jの符号を反転させることにより、それぞれの偏差の評価値が最大となる制御入力uを求めてもよい。また、車両制御部16は、評価関数Jの符号を反転させることにより、それぞれの偏差の評価値が予め設定されている閾値よりも大きい制御入力uを求めてもよい。
Further, the
予め定められた回数だけ反復計算を行っても、それぞれの偏差の評価値が閾値よりも大きい制御入力uを求めることができない場合、車両制御部16は、反復計算により求められた複数の評価値の中で、最大の評価値が得られるときの制御入力uを求めてもよい。
If it is not possible to obtain a control input u for which the evaluation value of each deviation is greater than the threshold value even after performing the iterative calculation a predetermined number of times, the
また、計画生成部13は、さらに、式(10)を用いて加速度計画aplanを演算し、演算された加速度計画aplanを車両制御部16に出力してもよい。そして、車両制御部16は、目標値rkを式(56)のように設定し、最適化計算により加速度指令arefを算出してもよい。ここで、aplan,kは、式(10)に示されている加速度計画aplanの予測点kにおける値である。
In addition, the
また、実施の形態3において、計画設計部15は、自車両VOのジャークが目標ジャークJsetと一致するように第1時定数τ1d、第2時定数τ2d、及び第3時定数τ3dを決定してもよい。
Further, in Embodiment 3, the
また、実施の形態3において、計画設計部15は、自車両VOの減速度が目標減速度Asetと一致するように第1時定数τ1d、第2時定数τ2d、及び第3時定数τ3dを決定してもよい。
Further, in Embodiment 3, the
また、実施の形態3において、計画設計部15が第1時定数τ1d、第2時定数τ2d、及び第3時定数τ3dを算出していた。計画設計部15が省略され、第1時定数τ1d、第2時定数τ2d、第3時定数τ3dが予め設定されていてもよい。
Further, in Embodiment 3, the
また、実施の形態1~3における移動平均フィルタは、有限インパルス応答に対するデジタルローパスフィルタの一種である。そのため、実施の形態1~3の車両走行支援装置において、移動平均フィルタに代えて、他のデジタルローパスフィルタが用いられてもよい。
Further, the moving average filters in
また、実施の形態1~3に係る車両制御装置では、車間距離d及び相対速度vrelは、車両検出センサ20によって算出されたが、車両検出センサ20に代えて、車間距離dを算出可能なセンサと、相対速度vrelを検出可能なセンサとが用いられてもよい。例えば、車両検出センサ20は、カメラと画像処理装置との組合せであってもよいし、レーダ、カメラ、及び画像処理装置の組合せであってもよい。
Further, in the vehicle control devices according to
また、車両検出センサ20により検出された情報に基づいて、情報取得部11が車間距離d及び相対速度vrelを算出してもよい。
The
また、図3において、車両検出センサ20は、単一のセンサとして示されているが、車両検出センサ20は、自車両VOの前方、後方、右側方、及び左側方をそれぞれ検出する複数のセンサであってもよい。
In addition, although the
また、対象車速情報は、対象車両VTから取得してもよいし、路側の速度センサから取得してもよい。 Further, the target vehicle speed information may be acquired from the target vehicle VT or may be acquired from a roadside speed sensor.
また、実施の形態1~3の車両走行支援装置10の機能は、処理回路によって実現される。図20は、実施の形態1の車両走行支援装置10の機能を実現する処理回路の第1の例を示す構成図である。図21は、実施の形態2及び3の車両走行支援装置10の機能を実現する処理回路の第1の例を示す構成図である。第1の例の処理回路100は、専用のハードウェアである。
Further, the functions of the vehicle driving
図3の情報取得部11は、情報取得回路101によって実現される。目標決定部12は、目標決定回路102によって実現される。計画生成部13は、計画生成回路103によって実現される。車両制御部14は、車両制御回路104によって実現される。
The
また、処理回路100は、例えば、単一回路、複合回路、プログラム化したプロセッサ、並列プログラム化したプロセッサ、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)、FPGA(Field Programmable Gate Array)、又はこれらを組み合わせたものが該当する。
Further, the
車両走行支援装置10の構成要素は、専用のハードウェアによって実現されるだけでなく、ソフトウェア、ファームウェア、又はソフトウェアとファームウェアとの組合せによって実現されてもよい。ソフトウェア又はファームウェアは、プログラムとしてコンピュータのメモリに格納される。コンピュータは、プログラムを実行するハードウェアを意味し、例えば、CPU(Central Processing Unit)、中央処理装置、処理装置、演算装置、マイクロプロセッサ、マイクロコンピュータ、プロセッサ、及びDSP(Digital Signal Processor)により実現すされる。
The components of the vehicle driving
また、図22は、実施の形態1~3の車両走行支援装置10の機能を実現する処理回路の第2の例を示す構成図である。第2の例の処理回路200は、メモリ201及びプロセッサ202を備えている。
Also, FIG. 22 is a configuration diagram showing a second example of a processing circuit that implements the functions of the vehicle driving
処理回路200では、車両走行支援装置10の機能は、ソフトウェア、ファームウェア、又はソフトウェアとファームウェアとの組み合わせにより実現される。ソフトウェア及びファームウェアは、プログラムとして記述され、メモリ201に格納される。プロセッサ202は、メモリ201に記憶されたプログラムを読み出して実行することにより、機能を実現する。
In the
メモリ201に格納されたプログラムは、上述した各部の手順又は方法をコンピュータに実行させるものであるとも言える。ここで、メモリ201とは、例えば、RAM(Random Access Memory)、ROM(Read Only Memory)、フラッシュメモリ、EPROM(Erasable Programmable Read Only Memory)、EEPROM(Electrically Erasable and Programmable Read Only Memory)等の、不揮発性又は揮発性の半導体メモリである。また、磁気ディスク、フレキシブルディスク、光ディスク、コンパクトディスク、ミニディスク、DVD等も、メモリ201に該当する。
It can also be said that the program stored in the
なお、上述した車両走行支援装置の機能について、一部の専用のハードウェアで実現し、一部をソフトウェア又はファームウェアで実現するようにしてもよい。 It should be noted that the functions of the above-described vehicle driving support device may be partially realized by dedicated hardware and partially realized by software or firmware.
このように、処理回路は、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、又はこれらの組み合わせによって、上述した車両走行支援装置の機能を実現することができる。 In this way, the processing circuit can realize the functions of the above-described vehicle driving assistance device by means of hardware, software, firmware, or a combination thereof.
10 車両走行支援装置、11 情報取得部、12 目標決定部、13 計画生成部、130 3段移動平均フィルタ、131 第1移動平均フィルタ、132 第2移動平均フィルタ、133 第3移動平均フィルタ、14,16 車両制御部、15 計画設計部、40 駆制動制御装置、VO 自車両、VT 対象車両。
10 vehicle driving
Claims (11)
前記目標距離に基づいて、前記自車両が前記目標距離に到達するまでの前記車間距離の時間変化である距離計画を生成するとともに、前記目標速度及び前記目標距離に基づいて、前記自車両が前記目標距離に到達するまでの前記自車両の速度の時間変化である速度計画を生成する計画生成部、及び
前記距離計画及び前記速度計画に基づいて、前記自車両に対する加速度指令を生成し、生成された前記加速度指令を前記自車両の駆制動制御装置に与える車両制御部
を備え、
前記計画生成部は、第1移動平均フィルタ、第2移動平均フィルタ、及び第3移動平均フィルタが順に直列に接続されているフィルタである3段移動平均フィルタを用いて前記距離計画及び前記速度計画を生成する
車両走行支援装置。 a target determination unit that calculates a target speed of the host vehicle and a target distance, which is a target value of the inter-vehicle distance between the host vehicle and the target vehicle, based on target vehicle speed information regarding the speed of the target vehicle;
based on the target distance, generating a distance plan that is a time change of the inter-vehicle distance until the vehicle reaches the target distance; a plan generation unit that generates a speed plan that is the time change of the speed of the own vehicle until it reaches a target distance; and an acceleration command for the own vehicle based on the distance plan and the speed plan. a vehicle control unit that gives the acceleration command to the driving and braking control device of the own vehicle,
The plan generation unit uses a three-stage moving average filter, which is a filter in which a first moving average filter, a second moving average filter, and a third moving average filter are connected in series in order, to generate the distance plan and the speed plan. to generate a vehicle driving support device.
請求項1に記載の車両走行支援装置。 The vehicle driving support system according to claim 1, wherein the target vehicle is a vehicle traveling in front of a lane in which the host vehicle is traveling.
請求項1に記載の車両走行支援装置。 2. The vehicle driving support system according to claim 1, wherein the target vehicle is a vehicle traveling in a lane on which the own vehicle is about to move.
請求項1から請求項3までのいずれか1項に記載の車両走行支援装置。 A first time constant, which is the time constant of the first moving average filter, and a second time constant, which is the time constant of the second moving average filter, are set to equal values, and the time constant of the third moving average filter is The vehicle driving support device according to any one of claims 1 to 3, wherein a certain third time constant is set to a value smaller than the first time constant and the second time constant.
請求項1から請求項3までのいずれか1項に記載の車両走行支援装置。 A first time constant that is the time constant of the first moving average filter, a second time constant that is the time constant of the second moving average filter, and a third time constant that is the time constant of the third moving average filter are equal. 4. The vehicle driving support device according to any one of claims 1 to 3, which is set to a value.
請求項4又は請求項5に記載の車両走行支援装置。 The first time constant, the second time constant, and the third time constant are calculated based on the vehicle speed information regarding the speed of the vehicle, the distance information regarding the inter-vehicle distance, the target speed, and the target distance. The vehicle driving support device according to claim 4 or 5, further comprising a planning and designing unit.
請求項6に記載の車両走行支援装置。 The planning and designing unit adjusts the traveling distance of the own vehicle during a period until the speed of the own vehicle matches the target speed and the inter-vehicle distance matches the target distance to match the target travel distance. 7. The vehicle driving support device according to claim 6, wherein the first time constant, the second time constant, and the third time constant are calculated at the same time.
前記対象車両は、前記合流車線に隣接している本線車線を走行している車両であり、
前記目標走行距離は、前記本線車線が前記合流車線に隣接している区間である合流区間の長さ以下である
請求項7に記載の車両走行支援装置。 The own vehicle is a vehicle traveling in a merging lane,
The target vehicle is a vehicle traveling in a main lane adjacent to the merging lane,
8. The vehicle driving support device according to claim 7, wherein the target travel distance is equal to or less than the length of a merging section in which the main lane is adjacent to the merging lane.
請求項6に記載の車両走行支援装置。 The planning and designing unit determines that the jerk occurring in the own vehicle during a period until the speed of the own vehicle matches the target speed and the inter-vehicle distance matches the target distance matches the target jerk. 7. The vehicle driving support device according to claim 6, wherein the first time constant, the second time constant, and the third time constant are calculated so as to.
請求項6に記載の車両走行支援装置。 The planning and design unit determines that the acceleration occurring in the own vehicle during a period until the speed of the own vehicle matches the target speed and the inter-vehicle distance matches the target distance matches the target acceleration. 7. The vehicle driving support device according to claim 6, wherein the first time constant, the second time constant, and the third time constant are calculated so as to.
請求項1から請求項10までのいずれか1項に記載の車両走行支援装置。 The vehicle control unit calculates a predicted inter-vehicle distance, which is a predicted value of the inter-vehicle distance, and a predicted speed, which is a predicted value of the speed of the own vehicle, using a dynamic vehicle model representing the behavior of the own vehicle, The acceleration command is generated based on an evaluation value of a distance deviation, which is a deviation between the distance plan and the predicted inter-vehicle distance, and an evaluation value of a speed deviation, which is a deviation between the speed plan and the predicted speed. 11. The vehicle driving support device according to any one of claims 1 to 10.
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